WO2024038721A1 - 歯槽骨及び歯根膜の再生材、並びに歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法 - Google Patents

歯槽骨及び歯根膜の再生材、並びに歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法 Download PDF

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WO2024038721A1
WO2024038721A1 PCT/JP2023/026159 JP2023026159W WO2024038721A1 WO 2024038721 A1 WO2024038721 A1 WO 2024038721A1 JP 2023026159 W JP2023026159 W JP 2023026159W WO 2024038721 A1 WO2024038721 A1 WO 2024038721A1
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WO
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alveolar bone
gelatin
periodontal ligament
amino acid
mass
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Application number
PCT/JP2023/026159
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English (en)
French (fr)
Inventor
沙耶美 伊藤
愛 岡村
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00Preparations for dentistry
    • A61K6/50Preparations specially adapted for dental root treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/78Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin or cold insoluble globulin [CIG]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K17/00Carrier-bound or immobilised peptides; Preparation thereof

Definitions

  • the present disclosure relates to a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament, and a method for producing the regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament.
  • the periodontal tissue includes gingiva (gum), alveolar bone (bone tissue that supports the tooth), cementum that covers the tooth root (the root of the tooth), and periodontal ligament that connects the tooth root and the alveolar bone.
  • gingiva gingiva
  • alveolar bone bone tissue that supports the tooth
  • cementum that covers the tooth root (the root of the tooth)
  • periodontal ligament that connects the tooth root and the alveolar bone.
  • the bone grafting method has room for improvement from the viewpoint of invasiveness.
  • the GTR method is a method in which a membrane is inserted after periodontal surgery to secure space for periodontal tissue to regenerate, but it is a method that requires advanced technology and does not expose the inside of the oral cavity. There was a risk of infection in the oral cavity due to contamination of the membrane.
  • Emdogain used in the EMD method is a liquid, there is a problem that it does not stay locally.
  • Patent Document 1 proposes a method using a periodontal tissue regeneration material containing a peptide having a specific amino acid sequence.
  • the periodontal tissue regeneration material can be used by implanting it into the alveolar bone part lost due to periodontal disease. Normally, periodontal tissue regeneration materials are required to be capable of regenerating alveolar bone without causing inflammation.
  • the problem to be solved by an embodiment of the present disclosure is to provide a regenerating material for alveolar bone and periodontal ligament, which is capable of regenerating alveolar bone and periodontal ligament while suppressing the occurrence of inflammation;
  • An object of the present invention is to provide a method for producing recycled materials.
  • the present disclosure includes the following aspects.
  • the gelatin is a peptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1; a peptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 with one or several amino acids deleted, substituted, or added, and A peptide that has biocompatibility; and an amino acid sequence that has 80% or more sequence identity with the partial amino acid sequence consisting of the 4th to 192nd amino acid residues in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1;
  • the material for regenerating alveolar bone and periodontal ligament according to ⁇ 1> above which is one or more selected from the group consisting of peptides having affinity for the peptide.
  • ⁇ 3> The alveolar bone and periodontal ligament regeneration material according to ⁇ 1> or ⁇ 2> above, wherein the crosslinked gelatin has a water absorption rate of 450% or more.
  • the residual rate of the gelatin crosslinked product is 75% by mass or less after a 3-hour decomposition treatment using 1 mol/L hydrochloric acid.
  • a method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament which comprises heating and crosslinking gelatin to obtain a crosslinked gelatin product.
  • ⁇ 6> The method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament according to ⁇ 5> above, wherein the gelatin is heated at a temperature of 100° C. to 170° C. in the crosslinking.
  • ⁇ 7> The method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament according to ⁇ 5> or ⁇ 6> above, wherein in the crosslinking, the gelatin is heated for 2 to 24 hours.
  • an alveolar bone and periodontal ligament regeneration material and an alveolar bone and periodontal ligament regeneration material capable of regenerating the alveolar bone and periodontal ligament while suppressing the occurrence of inflammation are manufactured. method can be provided.
  • FIG. 1 shows an image of a test piece containing an alveolar bone defect in which the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material A of Example 1 was implanted.
  • FIG. 2 shows an image in which the area surrounded by a square in FIG. 1 is enlarged 5.6 times.
  • FIG. 3 shows an image of a test piece containing an alveolar bone defect in which no alveolar bone or periodontal ligament regeneration material was implanted.
  • FIG. 4 shows an image in which the area surrounded by a square in FIG. 3 is enlarged 5.6 times.
  • FIG. 5 shows an image of a test piece containing an alveolar bone defect in which ⁇ -type tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) of Comparative Example 1 was implanted.
  • FIG. 6 shows an image in which the boxed area in FIG. 5 is enlarged 2.5 times.
  • a numerical range indicated using “ ⁇ ” indicates a range that includes the numerical value written before “ ⁇ ” as the lower limit value and the numerical value written before “ ⁇ ” as the upper limit value. .
  • the upper limit or lower limit described in a certain numerical range may be replaced with the upper limit or lower limit of another numerical range described step by step.
  • the upper limit or lower limit described in a certain numerical range may be replaced with the value shown in the Examples.
  • amino acid sequences constituting gelatin are expressed using the one-letter notation (for example, "G” for a glycine residue) or the three-letter notation (for example, "Gly” for a glycine residue) well known in the art.
  • G for a glycine residue
  • Gly for a glycine residue
  • gelatin refers to a polypeptide containing six or more consecutive amino acid sequences represented by Gly-XY. Note that in Gly-XY, Gly represents a glycine residue, and X and Y represent any amino acid residue other than the glycine residue.
  • crosslinked gelatin means a crosslinked product of gelatin.
  • the amount of each component in the composition refers to the total amount of the corresponding multiple substances present in the composition. means.
  • step includes not only independent steps but also steps that cannot be clearly distinguished from other steps if the intended purpose is achieved.
  • the heating temperature of gelatin refers to the set temperature of the device used for heating, and is not the temperature of gelatin to be heated.
  • the water absorption rate of the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material is measured as follows. First, a filter cup whose mass (w0) has been measured is set in a microtube (hereinafter referred to as tube). Next, 500 ⁇ L of water is added to the filter cup and stirred on a rotator for 2 hours. After stirring, the tube is centrifuged at 25° C. and 6000 ⁇ g for 1 minute to confirm that water has moved from the filter cup into the tube. The mass (w1) of the filter cup is measured again, and the amount of remaining water is calculated using the following formula.
  • the acid decomposition residual rate of the regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament is measured as follows.
  • a microtube (hereinafter referred to as tube) is prepared and its mass (A) is measured.
  • 1.7 mL of 1 mol/L hydrochloric acid is added to the tube containing the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material, and heated for 3 hours using a heat block set at 37°C. After heating, the tube is placed on ice to stop the acid decomposition reaction, and centrifuged at 10,000 xg for 1 minute using a centrifuge preset at 4°C.
  • the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of the present disclosure contains a crosslinked gelatin product (hereinafter also referred to as a "crosslinked gelatin product"). According to the material for regenerating alveolar bone and periodontal ligament of the present disclosure, it is possible to regenerate alveolar bone and periodontal ligament while suppressing the occurrence of inflammation. When a recycled material containing cross-linked gelatin is implanted in a tooth extraction socket and used, proliferation of granulation tissue is observed.
  • the present inventors implanted and used a regenerated material containing cross-linked gelatin in the periodontal tissue (specifically, the defected alveolar bone part), thereby preventing the growth of alveolar bone and It was found that regeneration of the periodontal ligament was promoted. Furthermore, it has been found that the occurrence of inflammation is suppressed during the above regeneration.
  • the water absorption rate of the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of the present disclosure is preferably 450% or more, more preferably 480% or more, and even more preferably 500% or more.
  • the upper limit of the water absorption rate of the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material is not particularly limited, but is preferably 9900% or less, more preferably 5000% or less, and still more preferably 3000% or less.
  • the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of the present disclosure preferably has a water absorption rate of 450% to 9900%.
  • the water absorption rate of the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material can be adjusted by the components contained in the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material, the type of gelatin crosslinked product, the form of the gelatin crosslinked product, and the like. Further, the water absorption rate can be adjusted by adjusting the freezing step, the temperature of the crosslinking step, the crosslinking treatment time of the crosslinking step, etc. in the method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament. In general, water absorption tends to increase when the temperature of the freezing step is raised, the temperature of the crosslinking step is lowered, or the crosslinking treatment time of the crosslinking step is shortened.
  • the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material of the present disclosure has a survival rate (acid decomposition residual rate) after a 3-hour decomposition treatment using 1 mol/L hydrochloric acid. It is preferably 75% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and even more preferably 66% by mass or less.
  • the acid-decomposed residual rate of the regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament is preferably 5% by mass or more, and 20 It is more preferably at least 34% by mass, and even more preferably at least 34% by mass.
  • the acid decomposition residual rate of the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material can be adjusted by the components contained in the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material, the type of gelatin crosslinked product, the form of the gelatin crosslinked product, etc. Further, the acid decomposition residual rate can be adjusted by adjusting the freezing step, the temperature of the crosslinking step, the crosslinking treatment time of the crosslinking step, etc. in the method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament. Generally, when the temperature of the freezing step is raised, the temperature of the crosslinking step is lowered, or the crosslinking treatment time of the crosslinking step is shortened, the acid decomposition residual rate tends to decrease.
  • the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of the present disclosure contains a crosslinked gelatin product obtained by subjecting gelatin to heat treatment, crosslinking agent treatment, and the like.
  • the crosslinked gelatin product is preferably one obtained by subjecting gelatin to a heat treatment.
  • a gelatin crosslinked product subjected to heat treatment is also referred to as a dehydrated crosslinked gelatin product.
  • Gelatin dehydrated crosslinked products do not require the use of a crosslinking agent or use only a small amount of crosslinking agent during crosslinking, are less likely to cause cytotoxicity, inflammation, etc., and are preferable from the viewpoint of biosafety.
  • the gelatin used to produce the crosslinked gelatin product may be a natural gelatin, or a mutant or recombinant gelatin that differs from the natural gelatin in at least one amino acid residue.
  • natural gelatin refers to gelatin made from naturally occurring collagen or a polypeptide having the same amino acid sequence as gelatin made from naturally occurring collagen.
  • mutant or recombinant gelatins are collectively referred to as recombinant gelatin in this disclosure.
  • natural gelatin or recombinant gelatin examples include those derived from animals such as fish and mammals, but natural gelatin or recombinant gelatin derived from mammals is preferred. Examples of mammals include humans, horses, pigs, mice, rats, etc., and humans or pigs are more preferable.
  • the natural gelatin is preferably a pig-derived or human-derived natural gelatin, and the recombinant gelatin is preferably a human-derived recombinant gelatin.
  • gelatin refers to a polypeptide containing six or more consecutive amino acid sequences represented by Gly-XY, and includes other amino acid residues in the polypeptide in addition to the amino acid sequence represented by Gly-XY. It may have one or more groups.
  • Gly-XY Gly represents a glycine residue
  • X and Y represent any amino acid residue other than the glycine residue.
  • the amino acid sequence represented by Gly-XY is a sequence corresponding to an amino acid sequence derived from a partial amino acid sequence of collagen, and the repetition of this sequence means a sequence characteristic of collagen.
  • the plurality of Gly-XYs in one molecule of gelatin may be the same or different. Further, in the Gly-XY sequence, X and Y are independent for each repeating unit and may be the same or different.
  • X and Y contain a large amount of imino acid residues (specifically, proline residues or oxyproline residues).
  • the content of such imino acid residues is preferably 10% by mass to 45% by mass in one molecule of gelatin.
  • the content of Gly-X-Y in one molecule of gelatin is preferably 80% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, even more preferably 99% by mass or more, It may be 100% by mass.
  • gelatin a gene encoding an amino acid sequence in which one or more amino acid residues have been changed from the amino acid sequence of collagen, which has six or more consecutive amino acid sequences represented by Gly-XY, is prepared using a conventional method.
  • it is a recombinant gelatin obtained by introducing it into a suitable host and expressing it.
  • recombinant gelatin it is possible to enhance the ability to regenerate alveolar bone and periodontal ligament, and to express various properties compared to the case where natural gelatin is used. For example, undesirable effects such as rejection reactions in living organisms can be avoided.
  • Examples of recombinant gelatin include EP1014176A2, US6992172B1, WO2004/85473A2, WO2008/103041A1, Special Table of Contents No. 2010-519293, Special Publication No. 2010-519252, Special Publication No. 2010-518833, and Special Publication No. 2010-51.
  • Publication No. 9251, Those disclosed in WO2010/128672A1, WO2010/147109A1, etc. can be particularly preferably used.
  • the molecular weight of gelatin is preferably from 2 kDa to 100 kDa, more preferably from 5 kDa to 90 kDa, and even more preferably from 10 kDa to 90 kDa. In the present disclosure, the molecular weight of gelatin is measured by SDS-PAGE.
  • gelatin preferably further contains a cell adhesion signal, and more preferably has two or more cell adhesion signals in one molecule.
  • Cell adhesion signals include RGD sequence, LDV sequence, REDV sequence (SEQ ID NO: 2), YIGSR sequence (SEQ ID NO: 3), PDSGR sequence (SEQ ID NO: 4), RYVVLPR sequence (SEQ ID NO: 5), LGTIPG sequence (SEQ ID NO: 6).
  • RGD sequence RNIAEIIKDI sequence (SEQ ID NO: 7), IKVAV sequence (SEQ ID NO: 8), LRE sequence, DGEA sequence (SEQ ID NO: 9), and HAV sequence, RGD sequence, YIGSR sequence, PDSGR sequence, The LGTIPG sequence, IKVAV sequence or HAV sequence is preferred, and the RGD sequence is more preferred.
  • the ERGD sequence SEQ ID NO: 10.
  • the number of amino acid residues between RGD sequences is preferably 0 to 100, more preferably 25 to 60. Further, the RGD sequence is preferably arranged non-uniformly within the above range of the number of amino acid residues.
  • the ratio of RGD sequences to the total number of amino acid residues in gelatin is preferably at least 1.2%, and the recombinant gelatin contains 250 or more amino acid residues. of amino acid residues, each stretch of 250 amino acid residues preferably contains at least one RGD sequence. More preferably, the gelatin contains at least two RGD sequences per 250 amino acid residues, more preferably at least three RGD sequences, and even more preferably at least four RGD sequences.
  • the gelatin sequence preferably satisfies at least one of the following aspects, but is not limited thereto.
  • Gelatin may be partially hydrolyzed.
  • the gelatin has the amino acid sequence A-[(Gly-XY) n ] m -B.
  • A represents one or more arbitrary amino acid residues
  • B represents one or more arbitrary amino acid residues
  • Gly represents a glycine residue
  • n Xs represent a glycine residue.
  • the n Y's each independently represent an arbitrary amino acid residue.
  • m represents an integer of 2 to 10, preferably an integer of 3 to 5.
  • n represents an integer of 3 to 100, preferably an integer of 15 to 70, more preferably an integer of 50 to 65.
  • the m Gly-XYs may be all the same, partially the same, or different from each other.
  • the recombinant gelatin has the amino acid sequence Gly-Ala-Pro-[(Gly-XY) 63 ] 3 -Gly (SEQ ID NO: 12).
  • the 63 X's each independently represent any amino acid residue
  • the 63 Y's each independently represent any amino acid residue. All of the 63 Gly-XYs may be the same, some of them may be the same, or they may be different from each other. It is preferable that the repeating unit of gelatin is formed by forming a part of the amino acid sequence of naturally occurring collagen into one unit and bonding a plurality of such units.
  • the naturally occurring collagen mentioned here preferably includes type I collagen, type II collagen, type III collagen, type IV collagen, and type V collagen, and type I collagen, type II collagen, or type III collagen is more preferable.
  • the collagen is preferably human, horse, pig, mouse, or rat-derived collagen, and more preferably human-derived collagen.
  • the isoelectric point of gelatin is preferably from 5 to 10, more preferably from 6 to 10, even more preferably from 7 to 9.5. Note that the isoelectric point of gelatin is calculated based on the amino acid composition of gelatin.
  • Gelatin preferably satisfies at least one of the following aspects, but is not limited thereto.
  • gelatin is a peptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 below (hereinafter also referred to as specific peptide A); A peptide consisting of an amino acid sequence in which several amino acids are deleted, substituted, or added (hereinafter also referred to as specific amino acid sequence B) and has biocompatibility (hereinafter also referred to as specific peptide B); and SEQ ID NO: consists of an amino acid sequence (hereinafter also referred to as specific amino acid sequence C) that has 80% or more sequence identity with a partial amino acid sequence consisting of the 4th to 192nd amino acid residues in the amino acid sequence described in 1.
  • the peptide is preferably one or more selected from the group consisting of peptides having biocompatibility (hereinafter also referred to as specific peptide C); specific peptide A is more preferable.
  • GAP GAP(GAPGLQGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPP) 3 G (Sequence number 1)
  • the number of amino acid residues to be deleted, substituted or added may be one or several, and can be from 2 to 15, preferably from 2 to 5. .
  • the sequence identity of specific peptide C is preferably 90% or more, more preferably 95% or more.
  • the partial amino acid sequence is a partial amino acid sequence corresponding to a repeating unit of the sequence shown in SEQ ID NO:1.
  • the specific peptide C may contain two or more specific amino acid sequences C.
  • the ratio of the number of amino acid residues included in the specific amino acid sequence C to the total number of amino acid residues included in the specific peptide C is preferably 80% or more.
  • Recombinant gelatin can be produced by genetic recombination techniques known to those skilled in the art. For example, it can be manufactured according to the method described in EP1014176A2, US6992172B1, WO2004/85473A2, WO2008/103041A1, etc.
  • the number of amino acid residues contained in gelatin can be 151 to 2260, and from the viewpoint of degradability after crosslinking, it is preferably 193 or more, and from the viewpoint of stability, it is 944 or less.
  • the number is preferably 380 to 756, and more preferably 380 to 756.
  • the form of the gelatin crosslinked product is not particularly limited, and examples include forms such as sponge, film, nonwoven fabric, particles, and mesh. Among these, from the viewpoint of cell invasion, ability to regenerate alveolar bone and periodontal ligament, etc., the crosslinked gelatin product is preferably in the form of particles (hereinafter, particulate crosslinked gelatin products are also referred to as crosslinked gelatin particles. ).
  • the gelatin crosslinked particles are preferably particles that pass through a 4 mm sieve, more preferably particles that pass through a 1400 ⁇ m sieve, and 1000 ⁇ m sieves. It is more preferable that the particles pass through a sieve with an opening of 710 ⁇ m, and it is particularly preferable that the particles pass through a sieve with an opening of 710 ⁇ m. From the viewpoint of the elasticity of the layer (hereinafter also referred to as a formulation layer) formed by disposing the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of the present disclosure in a predetermined space, the crosslinked gelatin particles have a mesh size of 75 ⁇ m.
  • a test sieve according to ISO3310 standard is used for sieving the crosslinked gelatin particles, and the sieving method is in accordance with the sieving method described in Method 2 of Section 3.04 of the 16th edition of the Japanese Pharmacopoeia. That is, shaking for 5 minutes was performed multiple times intermittently, and after shaking, the mass of the particles remaining on the sieve was 5% or less of the mass of the particles on the sieve before shaking. When it ends.
  • the term “pass through” means that the particles remaining on the sieve at the end point are no more than 10% by weight of the total mass before the sieve. Also, in this disclosure, the term “remains” means that the particles remaining on the sieve at the end point are 95% by weight or more of the total mass before sieving.
  • the crosslinked gelatin material is preferably a porous material.
  • the porosity of the gelatin crosslinked material is preferably 80% to 99.99%, and preferably 95.01% to 99.9%. is more preferable.
  • the porosity of the crosslinked gelatin product is determined using the bulk density ( ⁇ ) of the crosslinked gelatin product, the true density ( ⁇ c) of the crosslinked gelatin product, and the following formula.
  • the porosity of the formulation layer formed by placing the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material of the present disclosure in a predetermined space is preferably 70% to 96.5%, More preferably, it is 80% to 90%.
  • the tap density ( ⁇ t) is determined by the method described below.
  • the true density ( ⁇ c) is determined by the pycnometer method using a Hubbard pycnometer.
  • the crosslinked gelatin particles may have communicating pores. Because the cross-linked gelatin particles have communicating pores, voids are continuous from the outside to the inside of the recycled material for alveolar bone and periodontal ligament, and the cells that have come into contact with the outside of the recycled material for alveolar bone and periodontal ligament are connected to the alveolar bone. And the periodontal ligament regeneration material can be dispersed or diffused into the interior.
  • the diameter of the communicating hole is preferably 10 ⁇ m to 2500 ⁇ m, more preferably 50 ⁇ m to 2500 ⁇ m, even more preferably 100 ⁇ m to 1000 ⁇ m, and particularly preferably 400 ⁇ m to 600 ⁇ m, in order to exhibit the above function. preferable.
  • the tap density of the crosslinked gelatin particles is preferably 10 mg/cm 3 to 500 mg/cm 3 , more preferably 30 mg/cm 3 to 450 mg/cm 3 . It is more preferably 50 mg/cm 3 to 420 mg/cm 3 , particularly preferably 140 mg/cm 3 to 280 mg/cm 3 .
  • tap density is a value that represents how many particles can be densely packed into a certain volume, and the smaller the value, the more complex the structure of the formulation layer tends to be, and the smaller the value, the more complex the structure of the formulation layer, and the smaller the value tends to be wide, and the particles tend to be coarsely packed.
  • the tap density measurement method is performed as follows. First, a cylindrical (volume: 0.616 cm 2 ) container (hereinafter referred to as a cap) with a diameter of 6 mm and a length of 21.8 mm is prepared, and the mass of only the cap is measured (wt). Next, the cap and the funnel are connected, and the crosslinked gelatin particles are poured through the funnel so that they accumulate in the cap. After pouring in a sufficient amount of crosslinked gelatin particles, tap the cap 200 times on a hard surface such as a desk, remove the funnel, and use a spatula to scrape off the crosslinked gelatin particles that have risen beyond the edge of the cap. The mass of the gelatin crosslinked particles completely filled in the cap is measured (wg).
  • the content of the gelatin crosslinked material with respect to the total mass of the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material of the present disclosure is preferably 70% by mass or more, and 80% by mass or more. It is more preferable that the amount is at least 90% by mass, even more preferably at least 95% by mass.
  • the upper limit of the content of crosslinked gelatin is not particularly limited, and may be 100% by mass.
  • the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of the present disclosure may contain components other than the gelatin crosslinked product, and may include components related to bone regeneration or new bone formation, such as bone-inducing agents.
  • osteoinductive drugs include bone morphogenetic protein (BMP), basic fibroblast growth factor (bFGF), and the like.
  • the method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament of the present disclosure includes heating and crosslinking gelatin to obtain a crosslinked gelatin product (crosslinked gelatin product) (hereinafter also referred to as a crosslinking step).
  • the method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament of the present disclosure may include, after the crosslinking step, a radiation irradiation step of irradiating the crosslinked gelatin product with radiation.
  • the method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament of the present disclosure includes, before the crosslinking step, a step of preparing a gelatin solution containing gelatin dissolved in an aqueous medium (hereinafter referred to as a gelatin solution preparation step).
  • the method may include a step of freeze-drying to obtain a freeze-dried product (hereinafter referred to as a freeze-drying step), and a step of pulverizing the freeze-dried product to obtain a pulverized product (hereinafter referred to as a crushing step).
  • the method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament includes a step of cooling a gelatin solution to a temperature below the ice crystal formation temperature before the freeze-drying step in order to obtain a porous crosslinked gelatin material. (hereinafter referred to as an ice crystal formation step).
  • the method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament according to the present disclosure includes a crosslinking step of heating and crosslinking gelatin to obtain a crosslinked gelatin product. Since the type of gelatin to be crosslinked has been described above, the description thereof will be omitted here. Further, the gelatin to be crosslinked may be a pulverized freeze-dried product of a gelatin solution, which will be described later.
  • the heating temperature is preferably 100°C to 170°C, more preferably 120°C to 150°C, and more preferably 130°C to 140°C.
  • the heating time is preferably 2 hours to 24 hours, more preferably 4 hours to 12 hours, and preferably 4.5 hours to 8 hours. More preferred.
  • Heating of gelatin is preferably carried out under reduced pressure, vacuum or an inert gas atmosphere, more preferably carried out under vacuum or an inert gas atmosphere, and preferably carried out under an inert gas atmosphere to prevent oxidation. is even more preferable.
  • the environment is preferably 4 hPa or less. Nitrogen is preferred as the inert gas.
  • a conventionally known heating device can be used to heat the gelatin, for example, DP-43 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd. can be used.
  • the method for producing a regenerated material for alveolar bone and periodontal ligament according to the present disclosure may include, after the crosslinking step, a step of irradiating the crosslinked gelatin product with radiation.
  • the radiation include ⁇ rays, ⁇ rays, ⁇ rays, neutron rays, electron beams, and X-rays, and among these, ⁇ rays or electron rays are preferred, and ⁇ rays are more preferred.
  • the radiation dose is not particularly limited and can be 10 kGy to 48 kGy.
  • a gelatin solution may be prepared by dissolving gelatin in an aqueous medium, or a prepared gelatin solution may be prepared.
  • the aqueous medium that can be used is not particularly limited as long as it can dissolve gelatin and can be used for living tissues, and examples include water, physiological saline, phosphate buffer, and the like.
  • the content of gelatin with respect to the total mass of the gelatin solution is not particularly limited, and is preferably 0.5% to 20% by mass, more preferably 2% to 16% by mass, and 4% to 4% by mass. More preferably, it is 12% by mass.
  • the strength of the recycled material for alveolar bone and periodontal ligament tends to increase, and when the content of gelatin is 20% by mass or less, the strength of the recycled material for alveolar bone and periodontal ligament tends to increase.
  • the membrane regenerating material tends to form a highly uniform network structure, and the ability to regenerate alveolar bone and periodontal ligament tends to improve.
  • the temperature of the aqueous medium when preparing the gelatin solution can be 0°C to 60°C, preferably 3°C to 30°C.
  • the gelatin solution may contain components other than gelatin, such as a crosslinking agent.
  • the gelatin solution is freeze-dried to obtain a freeze-dried product.
  • the method for producing an alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of the present disclosure includes an ice crystal formation step, the gelatin solution after cooling is freeze-dried.
  • the freezing conditions conditions normally used for protein freeze-drying may be used as they are. Freeze-drying time can be, for example, 0.5 to 300 hours. There are no particular restrictions on the freeze dryer that can be used.
  • the lyophilized gelatin is pulverized to obtain a pulverized product.
  • the pulverization can be carried out using a pulverizer such as a hammer mill or a screen mill. It is preferable to use a screen mill from the viewpoint that the pulverized material pulverized to a certain size can be recovered at any time and the variation in particle size is small.
  • a screen mill a Cormill manufactured by Quadro, etc. can be used.
  • Examples of the pulverization method include a crushing method and a cutting method.
  • the pulverization step may include pulverizing the freeze-dried gelatin to obtain a pulverized product, and then classifying the pulverized product. Thereby, a pulverized product having a uniform particle size can be obtained.
  • classification it is preferable to use, for example, a sieve with an opening of 300 ⁇ m to 1400 ⁇ m.
  • the method for producing an alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of the present disclosure can include an ice crystal formation step before the freeze-drying step. Thereby, a gelatin-containing intermediate having ice crystals inside can be obtained.
  • the formed ice crystals cause the peptide chains of gelatin to become coarser and the gelatin-containing intermediate solidifies, so that after the ice crystals disappear, a gelatin-containing intermediate having voids inside is formed.
  • the disappearance of ice crystals can be achieved by drying in the freeze-drying process.
  • the pore size of the voids in the gelatin-containing intermediate can be adjusted by adjusting the ice crystal temperature, cooling time, etc.
  • the shape of the void there is no particular restriction on the shape of the void, and it may be a two-dimensional structure or a three-dimensional structure.
  • the cross-sectional shape of the mesh is not particularly limited, and examples include polygons, circles, and ellipses.
  • Examples of the three-dimensional structure of the void include columnar, spherical, and the like. From the viewpoint of the ability to regenerate alveolar bone and periodontal ligament, the shape of the void is preferably spherical.
  • the gelatin-containing intermediate may have communicating pores in which voids are continuously formed. Since the communicating holes have been described above, their description will be omitted here.
  • the pore diameter of the void is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 50 ⁇ m or more, and even more preferably 100 ⁇ m or more, from the viewpoint of the ability to regenerate alveolar bone and periodontal ligament.
  • the pore diameter of the void is the average diameter in the major axis direction (major axis), and is measured as follows.
  • a test piece obtained by cutting the dried intermediate obtained after drying the gelatin-containing intermediate in the horizontal direction and a test piece cut in the vertical direction are prepared.
  • the horizontal direction of the dry intermediate means a direction that is horizontal to a flat surface when the dry intermediate is left standing. Note that the dry intermediate is left standing so that the area in contact with a flat surface is maximized.
  • the cross section of each test piece is stained by bringing it into close contact with a stamp stand, and a 2.0 mm x 2.0 mm area is observed using an optical microscope.
  • the circumscribed rectangle in which the distance between two opposing sides of the rectangle is the largest is selected.
  • the length of the long side of the circumscribed rectangle where the distance between the two opposing sides is maximum is 50 within the observation area of each of the cross section of the test piece cut in the horizontal direction and the cross section of the test piece cut in the vertical direction.
  • the measurement is performed one by one, and the average value is taken as the average value of the long diameter of the voids in the gelatin-containing intermediate.
  • the aspect ratio of the void is between 1 and 3, it is defined as “spherical", and when it is outside this range, it is defined as “columnar”.
  • the aspect ratio is preferably 4 or 5 from the viewpoint of the ability to regenerate alveolar bone and periodontal ligament.
  • the porosity of the gelatin-containing intermediate is preferably 80% to 99.99%, more preferably 95.01% to 99.9%.
  • the porosity of the gelatin-containing intermediate is determined using the bulk density ( ⁇ 1) of the gelatin-containing intermediate, the true density ( ⁇ c1) of the gelatin crosslinked product, and the following formula.
  • the bulk density ( ⁇ 1) is calculated from the dry mass and volume of the gelatin-containing intermediate, and the true density ( ⁇ c1) of the gelatin-containing intermediate is determined by the pycnometer method using a Gay-Lussac type pycnometer.
  • Porosity P1 (%) (1- ⁇ 1/ ⁇ c1) x 100
  • Ice crystal formation temperature means the temperature at which at least a portion of the gelatin solution freezes.
  • the ice crystal formation temperature varies depending on the solid content concentration of the gelatin solution, but can generally be set to -10°C or lower.
  • the cooling temperature of the gelatin solution is preferably -100°C to -10°C, more preferably -80°C to -20°C, even more preferably -40°C to -60°C.
  • the cooling time is preferably 1 to 6 hours from the viewpoint of uniform ice crystal formation.
  • the alveolar bone and periodontal ligament regeneration method of the present disclosure includes the step of applying an alveolar bone and periodontal ligament regeneration material containing a crosslinked gelatin product (gelatin crosslinked product) to a damaged portion of the alveolar bone or periodontal ligament.
  • the method of applying the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material is not particularly limited, and can be performed by implanting the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material into a damaged part of the alveolar bone or periodontal ligament.
  • the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material may be swollen with physiological saline or the like.
  • the amount of the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material used be adjusted as appropriate depending on the volume of the damaged portion of the alveolar bone or periodontal ligament.
  • the amount of the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material used is preferably 0.5 mg to 1.5 mg, and preferably 0.8 mg to 1.2 mg, based on the volume of the damaged part of the alveolar bone or periodontal ligament of about 50 mm 3 It is more preferable.
  • the method for regenerating alveolar bone and periodontal ligament of the present disclosure includes at least one selected from the group consisting of transplanted cells and an osteoinductive agent, before or after applying the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material.
  • the method may include the step of applying the treatment to the damaged area.
  • the alveolar bone and periodontal ligament regeneration method of the present disclosure may include, after applying the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material, the step of suturing the surrounding gingiva to which the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material has been applied.
  • Example 1 CBE3 described in International Publication No. 2008/103041 was prepared as a recombinant gelatin.
  • the details of CBE3 are as follows. ⁇ Molecular weight: 51.6kDa ⁇ Number of amino acid residues: 571 ⁇ Number of RGD sequences: 12 ⁇ Amino acid sequence: SEQ ID NO: 1 GAP(GAPGLQGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPI
  • An aqueous solution containing 7.5% by mass of CBE3 was prepared.
  • the aqueous solution was poured into a cylindrical container and then placed in a freeze dryer.
  • the aqueous solution was frozen at ⁇ 60° C. for 1 hour or more, and primary drying was performed at ⁇ 15° C. for 38 hours under vacuum and secondary drying was performed at 23° C. for 2 hours to obtain sponge-like gelatin.
  • Sponge-like gelatin was crushed using a screen crusher (Cormil U10, manufactured by Quadro) using a 0.079 inch (approximately 2.0 mm) screen and then a 0.040 inch (approximately 1.0 mm) screen to obtain a crushed product.
  • a screen crusher Cormil U10, manufactured by Quadro
  • the pulverized material was sieved in accordance with the method described in Method 2 of Section 3.04 of the 16th revised Japanese Pharmacopoeia.
  • the pulverized material filled in a glass vial was placed in a clean oven (NCO-500A600L-WS, manufactured by Nitto Rika Kogyo Co., Ltd.), and the pulverized material was heated at a heating temperature of 135°C for 5 hours in a nitrogen atmosphere. Heating was performed to obtain alveolar bone and periodontal ligament regeneration material A consisting of particulate crosslinked gelatin.
  • ⁇ -type tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) was prepared as a regenerating material for alveolar bone and periodontal ligament.
  • a filter cup whose mass (w0) was measured was set in a microtube (hereinafter referred to as tube).
  • 500 ⁇ L of water was added to the filter cup and stirred with a rotator for 2 hours.
  • the tube was centrifuged at 25° C. and 6000 ⁇ g for 1 minute to confirm that water had moved from the filter cup into the tube.
  • the mass (w1) of the filter cup was measured again, and the amount of remaining water was calculated using the following formula.
  • a microtube (hereinafter referred to as tube) was prepared, and its mass (A) was measured.
  • 15.0 ( ⁇ 0.2) mg of alveolar bone and periodontal ligament regenerating material A was weighed (mass: B) and filled into a tube.
  • 1.7 mL of 1 mol/L hydrochloric acid was added to the tube containing the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material A, and the tube was heated for 3 hours using a heat block set at 37°C. After heating, the tube was placed on ice to stop the acid decomposition reaction, and centrifuged at 10,000 xg for 1 minute using a centrifuge preset at 4°C.
  • alveolar bone and periodontal ligament regenerating material A After centrifugation, the supernatant was sucked out, and the tube filled with alveolar bone and periodontal ligament regenerating material A was placed in a -80°C freezer (Ultra-low temperature freezer CLN-31UW, manufactured by Nippon Freezer Co., Ltd.) for at least 1 hour. , Frozen alveolar bone and periodontal ligament regeneration material A was obtained. This alveolar bone and periodontal ligament regeneration material A was transferred to a vacuum freeze dryer (manufactured by Tokyo Rikakikai Co., Ltd., FDU-1110 ) and vacuum freeze-dried for 16 to 24 hours at a vacuum level of about 10 Pa. .
  • a vacuum freeze dryer manufactured by Tokyo Rikakikai Co., Ltd., FDU-1110
  • the rat was given inhalation anesthesia with 2% by mass isoflurane (manufactured by Pfizer), and after confirming that the rat's consciousness had completely disappeared, a mouth opener was set.
  • the rat's oral cavity was disinfected using a 7.5% by mass povidone-iodine scrub solution (manufactured by Kenei Pharmaceutical Co., Ltd.), and the first to third molars of the rat were disinfected using a disposable scalpel (manufactured by Feather Safety Razor Co., Ltd.).
  • the gingiva was incised and the alveolar bone was exposed.
  • the rats Six weeks after implantation of the alveolar bone and periodontal ligament regenerated material into the alveolar bone defect, the rats were given inhalation anesthesia with the above 2% by mass isoflurane, the abdominal vena cava was cut, and the rats were killed by exsanguination.
  • the skull was removed from a rat that had been killed by exsanguination, and unnecessary meat, bone, etc. were removed by trimming to obtain a tissue sample containing the alveolar bone defect.
  • the tissue sample was immersed in a 10% by mass neutral buffered formalin solution (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and fixed at room temperature (25° C.) for 2 days.
  • the tissue sample was immersed in 100 mass% ethanol for 1.5 hours, xylene (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) for 1.5 hours, and paraffin (manufactured by Sakura Finetech Japan Co., Ltd.) for 1.5 hours. This was repeated 5 times.
  • test piece After hardening the tissue sample with paraffin, it was cut into a 3 ⁇ m thick test piece using a microtome (Retratome REM-710, manufactured by Daiwa Koki Kogyo Co., Ltd.). Note that the above test piece includes an alveolar bone defect.
  • the test piece was mounted on a glass slide and dried at 50°C. After the slide glass was immersed in xylene, it was immersed in 100% by mass ethanol for 5 seconds six times. Next, immersion in 95% by mass ethanol for 5 seconds was performed six times. Furthermore, immersion in 70% by mass ethanol for 5 seconds was performed six times.
  • test piece was hydrated with tap water, immersed in hematoxylin 3G staining solution (Sakura Finetech Japan Co., Ltd.) for 5 minutes, and then 0.1% by mass eosin Y/ethanol solution (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). (manufactured by the same company) for 1 minute.
  • test piece was immersed in 70% by mass ethanol for 5 seconds six times. Furthermore, immersion in 95% by mass ethanol for 5 seconds was performed six times. Furthermore, immersion in 100% by mass ethanol for 5 seconds was performed six times. The test piece was dehydrated by the above immersion.
  • the ethanol in the test piece was replaced with xylene (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to make the tissue transparent (translucent), and the tissue was sealed with Marinol 750 cps (manufactured by Muto Chemical Co., Ltd.).
  • test piece was stained with hematoxylin and eosin, and the slide glass carrying the test piece was set in Aperio Versa (manufactured by Leica), calibrated, and then imaged. For Aperio versa, the section thickness was set to medium.
  • FIGS. 1 and 2 Images of a test piece containing an alveolar bone defect in which the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material A of Example 1 was implanted are shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 is an image in which the magnification of the objective lens included in Aperio Versa is 20 times
  • FIG. 2 is an image in which the area surrounded by a square in FIG. 1 is enlarged to 5.6 times.
  • the right part of the part surrounded by a square is the part where the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material A was implanted after the alveolar bone defect was formed.
  • FIGS. 1 is an image in which the magnification of the objective lens included in Aperio Versa is 20 times
  • FIG. 2 is an image in which the area surrounded by a square in FIG. 1 is enlarged to 5.6 times.
  • the right part of the part surrounded by a square is the part where the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material A was implanted after the
  • FIGS. 3 and 4 Images of the test piece including the alveolar bone defect were obtained by the same method as described above, except that the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material was not implanted, and are shown in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 is an image in which the magnification of the objective lens included in Aperio Versa is 20 times
  • FIG. 4 is an image in which the area surrounded by a square in FIG. 3 is enlarged to 5.6 times.
  • the right part of the part surrounded by a square is the part where the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material A was not implanted after the alveolar bone defect was formed.
  • FIGS. 3 is an image in which the magnification of the objective lens included in Aperio Versa is 20 times
  • FIG. 4 is an image in which the area surrounded by a square in FIG. 3 is enlarged to 5.6 times.
  • the right part of the part surrounded by a square is the part where the alveolar bone and periodontal ligament regenerating
  • the alveolar bone is represented by 20, the site of lymphocyte infiltration is represented by 21, and the tooth root is represented by 22.
  • FIG. 2 regeneration of the alveolar bone and periodontal ligament can be confirmed in the test piece containing the alveolar bone defect in which the alveolar bone and periodontal ligament regenerating material of Example 1 was implanted.
  • FIG. 2 it was found that the regeneration of the alveolar bone and periodontal ligament in Example 1 was superior to the test piece containing the alveolar bone defect in which the alveolar bone and periodontal ligament regeneration material was not implanted. It can be seen that in the test piece containing the alveolar bone defect where material A was implanted, the occurrence of inflammation was suppressed.
  • FIG. 4 regeneration of the alveolar bone can be confirmed, but lymphocytes have infiltrated and inflammation has occurred between the tooth root and the alveolar bone, indicating that the periodontal ligament has not regenerated.
  • FIG. 5 is an image in which the magnification of the objective lens included in Aperio Versa is 20 times
  • FIG. 6 is an image in which the area surrounded by a square in FIG. 5 is enlarged to 2.5 times.
  • the central part of the part surrounded by a square is the part where ⁇ -TCP was implanted after the alveolar bone defect was formed.
  • the alveolar bone is represented by 30, the site of lymphocyte infiltration is represented by 31, and the tooth root is represented by 32.
  • Example 1 the alveolar bone and periodontal ligament were regenerated, and the occurrence of inflammation was suppressed. An excellent regeneration effect was confirmed compared to the case without recycled material and Comparative Example 1.

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Abstract

ゼラチンの架橋物を含有する、歯槽骨及び歯根膜の再生材、及び歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法。

Description

歯槽骨及び歯根膜の再生材、並びに歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法
 本開示は、歯槽骨及び歯根膜の再生材、並びに歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法に関する。
 歯周組織は歯肉(歯茎)、歯槽骨(歯を支える骨組織)、歯根(歯の根元)を覆うセメント質、歯根と歯槽骨とをつなぐ歯根膜等を含む。
 近年の高齢化社会の進行に伴い、歯と歯肉との間に細菌が繁殖する歯周病の発症率が上昇している。歯周病患者は、歯のぐらつき、口臭等が発生する場合があることから、QOL(Quality of Life)が低下する傾向にある。
 歯周病の治療方法としては、骨移植法、歯周組織再生誘導法(GTR法)、エナメルマトリックスデリバティブ法(EMD法)等が知られている。
 上記した方法のうち、骨移植法は、侵襲性の観点から改善の余地があった。また、GTR法は、歯周外科手術を施した後、メンブレンを挿入し、歯周組織が再生するスペースを確保する方法であるが、高度な技術が必要な方法であり、且つ口腔内に露出したメンブレンの汚染による口腔内感染等が生じるおそれがあった。また、EMD法において使用するエムドゲインは液剤であるため、局所に滞留しないという問題があった。
 上記した方法以外の歯周病の治療方法として、特許文献1において、特定のアミノ酸配列を有するペプチドを含有する歯周組織再生材を使用する方法が提案されている。
特許第5519121号公報
 歯周組織再生材は、歯周病により欠損した歯槽骨部分に埋植等することにより使用することができる。通常、歯周組織再生材には炎症を引き起こすことなく、歯槽骨の再生が可能であることが求められる。
 本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、炎症の発生を抑制しつつ、歯槽骨及び歯根膜の再生が可能である、歯槽骨及び歯根膜の再生材、並びに歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法を提供することである。
 本開示は、以下の態様を含む。
<1> ゼラチンの架橋物を含有する、歯槽骨及び歯根膜の再生材。
<2> 上記ゼラチンが、配列番号1に記載のアミノ酸配列からなるペプチド;配列番号1に記載のアミノ酸配列において1個若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、且つ生体親和性を有するペプチド;及び配列番号1に記載のアミノ酸配列における第4番目~第192番目のアミノ酸残基からなる部分アミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、且つ生体親和性を有するペプチド;からなる群より選択される1種以上である、上記<1>に記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材。
<3> 上記ゼラチンの架橋物の吸水率が450%以上である、上記<1>又は<2>に
記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材。
<4> 1モル/Lの塩酸を用いた3時間の分解処理による、上記ゼラチンの架橋物の残存率が75質量%以下である、上記<1>~<3>のいずれか1つに記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材。
<5> ゼラチンを加熱し、架橋させ、ゼラチンの架橋物を得ることを含む、歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法。
<6> 上記架橋において、上記ゼラチンを100℃~170℃の温度で加熱する、上記<5>に記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法。
<7> 上記架橋において、上記ゼラチンの加熱時間が、2時間~24時間である、上記<5>又は<6>に記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法。
 本開示の一実施形態によれば、炎症の発生を抑制しつつ、歯槽骨及び歯根膜の再生が可能である、歯槽骨及び歯根膜の再生材、並びに歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法を提供することができる。
図1は、実施例1の歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを埋植した歯槽骨欠損部を含む試験片の画像を示す。 図2は、図1において四角で囲んだ部分を5.6倍に拡大した画像を示す。 図3は、歯槽骨及び歯根膜の再生材を埋植しなかった歯槽骨欠損部を含む試験片の画像を示す。 図4は、図3において四角で囲んだ部分を5.6倍に拡大した画像を示す。 図5は、比較例1のβ型のリン酸三カルシウム(β-TCP)を埋植した歯槽骨欠損部を含む試験片の画像を示す。 図6は、図5において四角で囲んだ部分を2.5倍に拡大した画像を示す。
 以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。本開示は、以下の実施形態に何ら制限されない。以下の実施形態は、本開示の目的の範囲内において適宜変更されてもよい。
 本開示において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前に記載される数値を下限値として、「~」の前に記載される数値を上限値として含む範囲を示す。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 本開示において、複数の要素が、「又は」又は「若しくは」を用いて列挙されている場合、特に明示されている場合を除き、技術的な矛盾が生じない限りは複数の要素を組み合わせて選択することを排除しない。
 本開示において要素が単数形で表記されている場合であっても、特に明示されている場合を除き、技術的な矛盾が生じない限りは複数の存在を排除しない。
 本開示において、ゼラチンを構成するアミノ酸配列を、当業界で周知の一文字表記(例えば、グリシン残基の場合は「G」)又は三文字表記(例えば、グリシン残基の場合は「Gly」)を用いて表現する場合がある。
 本開示において、「ゼラチン」とは、Gly-X-Yで示されるアミノ酸配列を連続して6以上含むポリペプチドを意味する。
 なお、Gly-X-YにおいてGlyはグリシン残基、X及びYは、グリシン残基以外の任意のアミノ酸残基を表す。
 本開示において、「ゼラチンの架橋物」とは、ゼラチン同士が架橋したものを意味する。
 本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存
在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する該当する複数の物質の合計量を意味する。
 本開示において、「工程」との用語は、独立した工程だけでなく、所期の目的が達成される場合には他の工程と明確に区別できない工程も包含する。
 本開示において、ゼラチンの加熱温度とは、加熱に使用する装置の設定温度を指し、加熱されるゼラチンの温度ではない。
 本開示において、歯槽骨及び歯根膜の再生材の吸水率は、以下のようにして測定する。
 まず、マイクロチューブ(以下、チューブという。)に、質量(w0)を測定したフィルターカップをセットする。
 次いで、500μLの水をフィルターカップに加え、ローテータにて2時間撹拌させる。
 攪拌後、チューブを25℃、6000×gの条件で1分間遠心を行い、水がフィルターカップから、チューブ内へ移動したことを確認する。フィルターカップの質量(w1)を再度測定し、以下の式を用いて残水量を算出する。
  残水量(mg):w1-w0
 次いで、チューブに、質量(w2)を測定した別のフィルターカップをセットし、再生材をフィルターカップへ10mg(質量:w3)充填する。
 次いで、500μLの水をフィルターカップへ加え、ローテータにて2時間撹拌させる。
 攪拌後、チューブを25℃、6000×gの条件で1分間遠心を行い、水がフィルターカップから、チューブ内へ移動したことを確認する。
 フィルターカップに残存した歯槽骨及び歯根膜の再生材の質量及びフィルターカップの質量の和(w4)を測定し、下記式(1)を用いて吸水率を算出する。
  吸水率(%)=(w4-w2-(w1-w0))/w3×100・・・・(1)
 本開示において、歯槽骨及び歯根膜の再生材の酸分解残存率は、以下のようにして測定する。
 マイクロチューブ(以下、チューブという。)を用意し、その質量(A)を測定する。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材を15.0(±0.2)mgを秤量し(質量:B)、チューブへ充填する。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材入りのチューブに、1モル/Lの塩酸を1.7mL添加し、37℃に設定したヒートブロックを用いて、3時間加熱する。
 加熱後、チューブを氷上に立て、酸分解反応を止め、あらかじめ4℃に設定した遠心器を用いて、10,000×gの条件で1分間遠心する。
 チューブ内において、歯槽骨及び歯根膜の再生材が沈殿していることを確認し、上清を吸い取り、あらかじめ氷上で冷やしておいた超純水を1mL添加して、上記と同一の条件で再度、遠心する。
 遠心後、上清を吸い取り、再度超純水を加え、上記と同一の条件で再度遠心する。
 遠心後、上清を吸い取り、凍結乾燥する。
 凍結乾燥後、凍結乾燥機から取り出し、空気中の水分を歯槽骨及び歯根膜の再生材が吸い取るのを防ぐため、すばやくチューブのキャップを閉める。
 チューブの質量(C)を測定し、下記式(2)を用いて酸分解残存率を算出する。
残存率(質量%)=(C-A)/B×100・・・・(2)
[歯槽骨及び歯根膜の再生材]
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材は、ゼラチンの架橋物(以下、「ゼラチン架橋物」ともいう。)を含有する。本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材によれば、炎症の発生を抑
制しつつ、歯槽骨及び歯根膜の再生が可能である。
 ゼラチン架橋物を含有する再生材を抜歯窩に埋植し、使用した場合、肉芽組織の増殖が観察される。本発明者らは、ゼラチン架橋物を含有する再生材を歯周組織(具体的には、欠損した歯槽骨部分)に埋植し、使用することにより、肉芽組織の増殖ではなく、歯槽骨及び歯根膜の再生が促進されることを見出した。また、上記再生において、炎症の発生は抑制されることを見出した。
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の吸水率は、450%以上であることが好ましく、480%以上であることがより好ましく、500%以上であることが更に好ましい。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材の吸水率が450%以上であることにより、歯槽骨及び歯根膜の再生時における血餅保持性を向上することができ、歯槽骨及び歯根膜の再生能を向上することができる。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材の吸水率の上限値は、特に制限はないが、好ましくは9900%以下、より好ましく5000%以下、更に好ましくは3000%以下である。
 歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の吸水率は、450%~9900%であることが好ましい。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材の吸水率は、歯槽骨及び歯根膜の再生材に含まれる成分、ゼラチン架橋物の種類、ゼラチン架橋物の形態等により調整することができる。また、吸水率は、歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法における凍結工程、架橋工程の温度、架橋工程の架橋処理時間等によって調整することができる。
 一般に、凍結工程の温度を高くする、架橋工程の温度を低くする、又は架橋工程の架橋処理時間を短くすると、吸水率が高まる傾向がある。
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材は、歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、1モル/Lの塩酸を用いた3時間の分解処理による残存率(酸分解残存率)が、75質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましく、66質量%以下であることが更に好ましい。
 また、歯槽骨及び歯根膜の再生材の酸分解残存率は、欠損部位での体積の維持、及び再生する組織との置換の容易性の観点から、5質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、34質量%以上であることが更に好ましい。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材の酸分解残存率は、歯槽骨及び歯根膜の再生材に含まれる成分、ゼラチン架橋物の種類、ゼラチン架橋物の形態等により調整することができる。また、酸分解残存率は、歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法における凍結工程、架橋工程の温度、架橋工程の架橋処理時間等によって調整することができる。
 一般に、凍結工程の温度を高くする、架橋工程の温度を低くする、又は架橋工程の架橋処理時間を短くすると、酸分解残存率が低くなる傾向がある。
<ゼラチン架橋物>
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材は、ゼラチンに対して、加熱処理、架橋剤処理等を施すことにより得られるゼラチン架橋物を含有する。
 歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、ゼラチン架橋物はゼラチンに対し加熱処理を施すことにより得られるものであることが好ましい。本開示においては、加熱処理が施されたゼラチン架橋物をゼラチン脱水架橋物ともいう。ゼラチン脱水架橋物は、その架橋において、架橋剤を使用する必要がない、又は使用する量が少なく、細胞毒性、炎症等の原因となる可能性が低く、生体安全性の観点から好ましい。
 ゼラチン架橋物を製造するために使用するゼラチンは、天然型のゼラチンであっても、天然型とは少なくとも1つのアミノ酸残基が異なる変異型又は組換え体であってもよい。
 なお、本開示において、天然型のゼラチンとは、天然で生じたコラーゲンを原料とするゼラチン、又は天然で生じたコラーゲンを原料とするゼラチンと同一のアミノ酸配列を有するポリペプチドを意味する。
 特に断らない限り、本開示では、変異型又は組換え体のゼラチンを総称して、組換えゼラチンと称する。
 天然型のゼラチン又はその組換えゼラチンとしては、魚類、哺乳類等の動物に由来するものが挙げられるが、哺乳類由来の天然型ゼラチン又はその組換えゼラチンであることが好ましい。
 哺乳類としては、ヒト、ウマ、ブタ、マウス、ラット等が挙げられ、ヒト又はブタであることがより好ましい。
 天然型ゼラチンとしてはブタ由来又はヒト由来天然ゼラチンであることが好ましく、組換えゼラチンとしてはヒト由来組換えゼラチンであることが好ましい。
 本開示において、ゼラチンは、Gly-X-Yで示されるアミノ酸配列を連続して6以上含むポリペプチドを意味し、ポリペプチド中にGly-X-Yで示されるアミノ酸配列以外に他のアミノ酸残基を1以上有していてもよい。Gly-X-YにおいてGlyはグリシン残基、X及びYは、グリシン残基以外の任意のアミノ酸残基を表す。
 Gly-X-Yで示されるアミノ酸配列は、コラーゲンの部分アミノ酸配列に由来するアミノ酸配列に相当する配列であり、この配列の繰り返しはコラーゲンに特徴的な配列を意味する。
 ゼラチン1分子中の複数個のGly-X-Yは、それぞれ同一であってもよく、異なってもよい。また、Gly-X-Y配列中X及びYは繰返し単位ごとに独立であり、同一でも異なっていてもよい。
 X及びYとしては、イミノ酸残基(具体的には、プロリン残基又はオキシプロリン残基)が多く含まれることが好ましい。このようなイミノ酸残基の含有率は、ゼラチン1分子中の10質量%~45質量%を占めることが好ましい。ゼラチン1分子中のGly-X-Yの含有率としては、全体の80質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、99質量%以上であることが更に好ましく、100質量%であってもよい。
 ゼラチンとしては、Gly-X-Yで示されるアミノ酸配列を連続して6以上有するコラーゲンのアミノ酸配列に対して1つ以上のアミノ酸残基の変更を加えたアミノ酸配列をコードする遺伝子を、常法により、適当な宿主に導入し発現させて得られた組換えゼラチンであることが好ましい。
 このような組換えゼラチンを用いることにより、歯槽骨及び歯根膜の再生能を高め、且つ、天然のゼラチンを用いる場合と比較して種々の特性を発現させることができる。例えば、生体における拒絶反応等の不都合な影響を回避することができる。
 組換えゼラチンとしては、EP1014176A2、US6992172B1、WO2004/85473A2、WO2008/103041A1、特表2010-519293号公報、特表2010-519252号公報、特表2010-518833号公報、特表2010-519251号公報、WO2010/128672A1、WO2010/147109A1等に開示されているものを特に好ましく用いることができる。
 ゼラチンの分子量は、2kDa~100kDaであることが好ましく、5kDa~90kDaであることがより好ましく、10kDa~90kDa以下であることが更に好ましい。
 本開示において、ゼラチンの分子量は、SDS-PAGEより測定する。
 ゼラチンは、生体親和性の点で、細胞接着シグナルを更に含むものであることが好ましく、一分子中に細胞接着シグナルを2つ以上有するものであることがより好ましい。
 細胞接着シグナルとしては、RGD配列、LDV配列、REDV配列(配列番号2)、YIGSR配列(配列番号3)、PDSGR配列(配列番号4)、RYVVLPR配列(配列番号5)、LGTIPG配列(配列番号6)、RNIAEIIKDI配列(配列番号7)、IKVAV配列(配列番号8)、LRE配列、DGEA配列(配列番号9)、及びHAV配列の各配列を挙げることができ、RGD配列、YIGSR配列、PDSGR配列、LGTIPG配列、IKVAV配列又はHAV配列であることが好ましく、RGD配列であることがより好ましい。RGD配列のうち、ERGD配列(配列番号10)であることが更に好ましい。
 ゼラチンにおけるRGD配列の配置としては、RGD配列間のアミノ酸残基数が0個~100個であることが好ましく、25個~60個であることがより好ましい。また、RGD配列は、上記アミノ酸残基数の範囲内で、不均一に配置されていることが好ましい。
 ゼラチンにおけるアミノ酸残基の総数に対するRGD配列の割合(RGD配列の合計アミノ酸残基数/アミノ酸残基の総数×100)は、少なくとも1.2%であることが好ましく、組換えゼラチンが250個以上のアミノ酸残基を含む場合、250個のアミノ酸残基の各ストレッチが少なくとも1つのRGD配列を含むことが好ましい。
 ゼラチンは、250個のアミノ酸残基あたり少なくとも2つのRGD配列を含むことがより好ましく、少なくとも3つRGD配列を含むことがより好ましく、少なくとも4つのRGD配列を含むことが更に好ましい。
 ゼラチンの配列は、以下の態様の少なくとも1つを満たすことが好ましいが、これに限定されるものではない。
(1A)セリン残基及びスレオニン残基を含まない配列、
(2A)セリン残基、スレオニン残基、アスパラギン残基、チロシン残基及びシステイン残基を含まない配列、
(3A)Asp-Arg-Gly-Asp(配列番号11)で示されるアミノ酸配列を含まない配列。
 ゼラチンは部分的に加水分解されていてもよい。
 ゼラチンは、A-[(Gly-X-Y)-Bのアミノ酸配列を有することが好ましい。ここで、Aは1個又は2個以上の任意のアミノ酸残基を示し、Bは1個又は2個以上の任意のアミノ酸残基を示し、Glyはグリシン残基を示し、n個のXはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基を示し、n個のYはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基を示す。
 mは、2~10の整数を表し、3~5の整数を表すことが好ましい。nは3~100の整数を表し、15~70の整数を表すことが好ましく、50~65の整数を表すことがより好ましい。m個のGly-X-Yは、全て同一でも一部同一でも互いに異なっていてもよい。
 より好ましくは、組換えゼラチンは、Gly-Ala-Pro-[(Gly-X-Y)63-Gly(配列番号12)のアミノ酸配列を有する。
 ここで、63個のXはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基を示し、63個のYはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基を示す。63個のGly-X-Yは、全て同一であってもよく、一部が同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
 ゼラチンの繰り返し単位は、天然に存在するコラーゲンのアミノ酸配列の一部を一単位とし、この一単位を複数結合して形成されていることが好ましい。ここで言う天然に存在するコラーゲンとしては、好ましくはI型コラーゲン、II型コラーゲン、III型コラーゲン、IV型コラーゲン及びV型コラーゲンが挙げられ、I型コラーゲン、II型コラーゲン又はIII型コラーゲンがより好ましい。
 コラーゲンは、ヒト、ウマ、ブタ、マウス又はラット由来のコラーゲンであることが好ましく、ヒト由来のコラーゲンであることがより好ましい。
 ゼラチンの等電点は、5~10であることが好ましく、6~10であることがより好ましく、7~9.5であることが更に好ましい。
 なお、ゼラチンの等電点は、ゼラチンのアミノ酸組成に基づいて算出する。
 ゼラチンは、以下の態様の少なくとも1つを満たすことが好ましいが、これに限定されるものではない。
(1B)カルバモイル基が加水分解されていない、
(2B)プロコラーゲンを有しない、
(3B)テロペプタイドを有しない、
(4B)天然コラーゲンをコードする核酸により調製された実質的に純粋なコラーゲン様材料である。
 歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、ゼラチンは、下記配列番号1に記載のアミノ酸配列からなるペプチド(以下、特定ペプチドAともいう。);配列番号1に記載のアミノ酸配列において1個若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列(以下、特定アミノ酸配列Bともいう。)からなり、且つ生体親和性を有するペプチド(以下、特定ペプチドBともいう。);及び配列番号1に記載のアミノ酸配列における第4番目~第192番目のアミノ酸残基からなる部分アミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列(以下、特定アミノ酸配列Cともいう。)からなり、且つ生体親和性を有するペプチド(以下、特定ペプチドCともいう。);からなる群より選択される1種以上であることが好ましく、特定ペプチドAがより好ましい。
GAP(GAPGLQGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPP)3G(配列番号1)
 特定ペプチドBにおいて、欠失、置換若しくは付加されるアミノ酸残基数は、1個又は数個であればよく、2個~15個とすることができ、2個~5個であることが好ましい。
 歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、特定ペプチドCの配列同一性は、90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。
 部分アミノ酸配列は、配列番号1で示される配列の繰り返し単位に相当する部分アミノ酸配列である。
 特定ペプチドCは、特定アミノ酸配列Cを2つ以上含んでいてもよい。
 特定ペプチドCに含まれる全アミノ酸残基数に対する、特定アミノ酸配列Cに含まれるアミノ酸残基数の割合は80%以上であることが好ましい。
 組換えゼラチンは、当業者に公知の遺伝子組換え技術によって製造することができる。
 例えば、EP1014176A2、US6992172B1、WO2004/85473A2又はWO2008/103041A1等に記載の方法に準じて製造することができる。
 ゼラチンに含まれるアミノ酸残基数は、151個~2260個とすることができ、架橋後の分解性の観点から、193個以上であることが好ましく、安定性の観点から、944個以下であることが好ましく、380個~756個であることがより好ましい。
 ゼラチン架橋物の形態は、特に限定されず、スポンジ、フィルム、不織布、粒子、メッシュ等の形態が挙げられる。
 これらの中でも、細胞侵入性、歯槽骨及び歯根膜の再生能等の観点から、ゼラチン架橋物の形態は粒子であることが好ましい(以下、粒子状のゼラチン架橋物をゼラチン架橋物粒子ともいう。)。
 細胞侵入性の観点から、ゼラチン架橋物粒子は、4mmの目開きのふるいを通過する粒子であることが好ましく、1400μmの目開きのふるいを通過する粒子であることがより好ましく、1000μmの目開きのふるいを通過する粒子であることが更に好ましく、710μmの目開きのふるいを通過する粒子群であることが特に好ましい。
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材を所定の空間に配置させることにより形成された層(以下、製剤層ともいう。)の弾性の観点からは、ゼラチン架橋物粒子は、75μmの目開きのふるいに残留することが好ましく、300μmの目開きのふるいに残留することがより好ましい。
 ゼラチン架橋物粒子のふるい分けには、ISO3310規格の試験ふるいを使用し、ふるい分けの方法は、第16改正日本薬局方3.04節の第2法に記載のふるい分け法に準じる。
 すなわち、5分間の振とうを断続的に複数回行い、振とう後、ふるい上に残った粒子群の質量が、振とう前のふるい上の粒子群の質量に対して5%以下となったとき、終了する。
 本開示において「通過する」との語は、上記終点時にふるい上に残る粒子がふるい前の全質量の10質量%以下であることを意味する。また、本開示において、「残留する」との語は、上記終点時にふるい上に残る粒子がふるい前の全質量の95質量%以上であることを意味する。
 歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、ゼラチン架橋物は多孔質体であることが好ましい。
 細胞侵入性、歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点からは、ゼラチン架橋物の空隙率は、80%~99.99%であることが好ましく、95.01%~99.9%であることがより好ましい。
 なお、本開示において、ゼラチン架橋物の空隙率は、ゼラチン架橋物の嵩密度(ρ)及びゼラチン架橋物の真密度(ρc)と、下記式を利用して求める。
 なお、嵩密度(ρ)は、ゼラチン架橋物の乾燥質量及び体積から算出し、ゼラチン架橋物の真密度(ρc)は、ゲイリュサック型比重瓶の比重瓶法により求める。
空隙率P(%)=(1-ρ/ρc)×100
 細胞侵入性の観点から、本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材を所定の空間に配置させることにより形成された製剤層の空隙率は、70%~96.5%であることが好ましく、80%~90%であることがより好ましい。
 本開示において、製剤層の空隙率は、ゼラチン架橋物粒子のタップ密度(ρt)とゼラチン架橋物粒子の真密度(ρc)とにより、下記式から求める。
 製剤層の空隙率P(%)=(1-ρt/ρc)×100
 タップ密度(ρt)は、後述する方法により求める。真密度(ρc)は、ハバード型比重瓶の比重瓶法により求める。
 ゼラチン架橋物粒子は、連通孔を有するものであってもよい。ゼラチン架橋物粒子が連通孔を有することによって、歯槽骨及び歯根膜の再生材の外部から内部にまで空隙が連なることとなり、歯槽骨及び歯根膜の再生材の外部に接触した細胞の、歯槽骨及び歯根膜の再生材の内部への分散又は拡散可能となる。
 連通孔の孔径は、上記機能を発揮するため、10μm~2500μmであることが好ましく、50μm~2500μmであることがより好ましく、100μm~1000μmであることが更に好ましく、400μm~600μmであることが特に好ましい。
 製剤層の弾性及び細胞侵入性の観点から、ゼラチン架橋物粒子のタップ密度は、10mg/cm~500mg/cmであることが好ましく、30mg/cm~450mg/cmであることがより好ましく50mg/cm~420mg/cmであることが更に好ましく、140mg/cm~280mg/cmであることが特に好ましい。
 本開示において、タップ密度は、ある体積にどれくらいの粒子を密に充填できるかを表す値であり、値が小さいほど、製剤層の構造がより複雑になる傾向があり、また、粒子のサイズ分布が広くなる傾向があり、且つ、粒子が粗に充填される傾向にある。
 本開示において、タップ密度の測定方法は、以下のようにして行う。
 まず、直径6mm、長さ21.8mmの円筒状(体積0.616cm)の容器(以下、キャップと記載する)を用意し、キャップのみの質量を測定する(wt)。
 次いで、キャップとロートとを連結し、ゼラチン架橋物粒子がキャップに溜まるように、ロートから流し込む。
 十分量のゼラチン架橋物粒子を流し込んだ後、机などの硬いところに、キャップ部分を200回たたきつけ、ロートをはずし、キャップの縁を超えて盛り上がっているゼラチン架橋物粒子をスパチュラですりきる。
 キャップにすりきり一杯入った状態のゼラチン架橋物粒子の質量を測定する(wg)。
 上記のようにして測定した質量wt及び質量wgとの差からゼラチン架橋物粒子のみの質量を算出し、キャップの体積で割ることで、タップ密度を求める。
タップ密度ρt=(wg-wt)/0.616
 歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の総質量に対するゼラチン架橋物の含有率は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。
 ゼラチン架橋物の含有率の上限は、特に限定されず、100質量%であってもよい。
<ゼラチン架橋物以外の成分>
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材は、ゼラチン架橋物以外の成分を含有してもよく、骨誘導薬剤等の骨再生又は骨新生に関する成分を挙げることができる。骨誘導薬剤としては、骨形成因子(BMP)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)等が挙げられる。
[歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法]
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法は、ゼラチンを加熱し、架橋させ、ゼラチンの架橋物(ゼラチン架橋物)を得ること(以下、架橋工程ともいう。)を含む。
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法は、架橋工程の後、ゼラチン架橋物に対し、放射線を照射する放射線照射工程を含んでいてもよい。
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法は、架橋工程の前に、水性媒体に溶解したゼラチンを含むゼラチン溶液を準備する工程(以下、ゼラチン溶液準備工程という。)、ゼラチン溶液を凍結乾燥し、凍結乾燥体を得る工程(以下、凍結乾燥工程という。)、凍結乾燥体を粉砕して粉砕物を得る工程(以下、粉砕工程という。)を含んでいてもよい。
 また、本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法は、多孔質体であるゼラチン架橋物を得るために、凍結乾燥工程の前に、ゼラチン溶液を氷晶形成温度以下に冷却する工程(以下、氷晶形成工程という。)を含んでいてもよい。
<架橋工程>
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法は、ゼラチンを加熱し、架橋させ、ゼラチン架橋物を得る架橋工程を含む。
 架橋するゼラチンの種類等については、上記したためここでは記載を省略する。また、架橋するゼラチンは、後述するゼラチン溶液の凍結乾燥体粉砕物であってもよい。
 歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、加熱温度は、100℃~170℃であることが好ましく、120℃~150℃であることがより好ましく、130℃~140℃であることがより好ましい。
 歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、加熱時間は、2時間~24時間であることが好ましく、4時間~12時間であることがより好ましく、4.5時間~8時間であることが更に好ましい。
 ゼラチンの加熱は、酸化防止のため、減圧下、真空下又は不活性ガス雰囲気下において行うことが好ましく、真空下又は不活性ガス雰囲気下において行うことがより好ましく、不活性ガス雰囲気下において行うことが更に好ましい。
 減圧下において、ゼラチンの加熱を行う場合、4hPa以下の環境とすることが好ましい。
 不活性ガスとしては、窒素が好ましい。
 ゼラチンの加熱には従来公知の加熱装置を使用することができ、例えば、ヤマト科学株式会社製のDP-43を使用することができる。
<放射線照射工程>
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法は、架橋工程の後、ゼラチン架橋物に対し、放射線を照射する工程を有していてもよい。放射線としては、α線、β線、γ線、中性子線、電子線又はX線が挙げられ、これらの中でも、γ線又は電子線が好ましく、γ線がより好ましい。
 放射線の照射線量は、特に限定されるものではなく、10kGy~48kGyとすることができる。
<ゼラチン溶液準備工程>
 ゼラチン溶液準備工程では、ゼラチンを水性媒体に溶解させることによりゼラチン溶液を調製してもよく、調製されたゼラチン溶液を準備してもよい。
 使用できる水性媒体としては、ゼラチンを溶解可能であり、生体組織に対して使用可能なものであれば特に制限はなく、水、生理食塩水、リン酸緩衝液等を挙げることができる。
 ゼラチン溶液の総質量に対するゼラチンの含有率は、特に制限はなく、0.5質量%~20質量%であることが好ましく、2質量%~16質量%であることがより好ましく、4質量%~12質量%であることが更に好ましい。
 ゼラチンの含有率が0.5質量%以上であることにより、歯槽骨及び歯根膜の再生材の強度が高まる傾向があり、ゼラチンの含有率が20質量%以下であることにより、歯槽骨及び歯根膜の再生材が均一性の高い網目構造を形成しやすくなり、歯槽骨及び歯根膜の再生能が良好になる傾向がある。
 ゼラチン溶液を調製する際の水性媒体の温度は、0℃~60℃とすることができ、3℃~30℃であることが好ましい。
 ゼラチン溶液には、架橋剤等のゼラチン以外の成分が含有されていてもよい。
<凍結乾燥工程>
 凍結乾燥工程では、ゼラチン溶液を凍結乾燥し、凍結乾燥体を得る。本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法が氷晶形成工程を含む場合、冷却後のゼラチン溶液を凍結乾燥する。
 凍結条件としては、タンパク質の凍結乾燥に通常用いられる条件をそのまま採用すればよい。凍結乾燥時間は、例えば、0.5時間~300時間とすることができる。使用可能な凍結乾燥機についても特に制限はない。
<粉砕工程>
 粉砕工程では、ゼラチンの凍結乾燥体を粉砕して粉砕物を得る。粉砕は、ハンマーミル、スクリーンミル等の粉砕機を使用することにより行うことができる。
 一定の大きさに粉砕された粉砕物を随時回収することができ、粒径のばらつきが小さいという観点から、スクリーンミルを使用することが好ましい。スクリーンミルとしては、クアドロ社製のコーミル等を使用することができる。
 粉砕の方式としては、破砕方式、切断方式等が挙げられる。
 粉砕工程は、ゼラチンの凍結乾燥体を粉砕して粉砕物を得た後に、粉砕物を分級することを含んでいてもよい。これにより、均一な粒子径を有する粉砕物を得ることができる。
 分級には、例えば、目開き300μm~1400μmのふるいを用いることが好ましい。
<氷晶形成工程>
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法は、凍結乾燥工程の前に、氷晶形成工程を有することができる。これにより、内部に氷晶を有するゼラチン含有中間体を得ることができる。
 形成された氷晶により、ゼラチンのペプチド鎖の粗密化が生じてゼラチン含有中間体が固体化するため、氷晶が消失した後には、内部に空隙を有するゼラチン含有中間体が形成される。氷晶の消失は、凍結乾燥工程における乾燥により行うことができる。
 ゼラチン含有中間体の空隙の孔径は、氷晶温度、冷却時間等により調整することができる。
 空隙の形状については、特に制限はなく、二次元的な構造でもよく、三次元的な構造でもよい。網目の断面形状は、特に限定されず、多角形、円、楕円等が挙げられる。空隙の三次元的な構造としては、柱状、球状等が挙げられる。歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点からは、空隙の形状は球状であることが好ましい。
 ゼラチン含有中間体は、空隙が連続して形成される連通孔を有していてもよい。連通孔については上記したため、ここでは記載を省略する。
 空隙の孔径は、歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、10μm以上であることが好ましく、50μm以上であることがより好ましく、100μm以上であることが更に好ましい。孔径の上限については特に制限はないが、物質強度安定及び生体親和性の観点から、2500μm以下であることが好ましく、1000μm以下であることがより好ましい。
 空隙の孔径は、長軸方向の径(長径)の平均であり、以下のようにして測定する。
 まず、ゼラチン含有中間体を乾燥した後に得られる乾燥中間体を、水平方向に切断した試験片、及び垂直方向に切断した試験片を用意する。
 なお、乾燥中間体の水平方向とは、乾燥中間体を平坦な面に静置させたときの面に対し水平となる方向を意味する。なお、乾燥中間体は、平坦な面に対して接する面積が最大となるように静置する。
 次いで、各試験片の断面をスタンプ台に密着させることにより染色し、2.0mm×2.0mmの領域を光学顕微鏡で観察する。
 観察領域内における、染色された材料で囲まれた領域(1個の空隙)に外接する長方形のうち、長方形の対向する二辺の距離が最大となる外接長方形を選択する。
 この対向する二辺の距離が最大となる外接長方形の長辺の長さを、水平方向に切断した試験片の断面、及び垂直方向に切断した試験片の断面のそれぞれにおける観察領域内において、50個ずつ計測し、その平均を当該ゼラチン含有中間体の空隙の長径の平均値とする。
 上記方法により求められる水平方向に切断した試験片の断面の長径の平均値と、垂直方向に切断した試験片の断面の長径の平均値とのうち小さい方をd1、他方をd2としたとき、この比率d2/d1をアスペクト比と呼ぶ。
 本開示においては、空隙のアスペクト比が1~3の場合を「球状」とし、この範囲外の場合を「柱状」とする。
 空隙の形状が柱状である場合、アスペクト比は、歯槽骨及び歯根膜の再生能の観点から、4又は5であることが好ましい。
 ゼラチン含有中間体の空隙率は、80%~99.99%であることが好ましく、95.01%~99.9%であることがより好ましい。
 なお、本開示において、ゼラチン含有中間体の空隙率は、ゼラチン含有中間体の嵩密度(ρ1)及びゼラチン架橋物の真密度(ρc1)と、下記式を利用して求める。
 なお、嵩密度(ρ1)は、ゼラチン含有中間体の乾燥質量及び体積から算出し、ゼラチン含有中間体の真密度(ρc1)は、ゲイリュサック型比重瓶の比重瓶法により求める。
空隙率P1(%)=(1-ρ1/ρc1)×100
 氷晶形成温度は、ゼラチン溶液の少なくとも一部が凍結する温度を意味する。
 氷晶形成温度は、ゼラチン溶液の固形分濃度によって異なるが、一般に-10℃以下とすることができる。
 ゼラチン溶液の冷却温度は、-100℃~-10℃であることが好ましく、-80℃~-20℃であることがより好ましく、-40℃~-60℃であることが更に好ましい。
 ゼラチン溶液の冷却温度を-100℃以上とすることにより、空隙が十分な大きさになり、歯槽骨及び歯根膜の再生材の歯槽骨及び歯根膜の再生能が向上する傾向にある。
 冷却温度を-10℃以下とすることにより、空隙の孔径の均一性が高く、歯槽骨及び歯根膜の再生能が向上する傾向にある。
 冷却時間は、氷晶形成が均一に生じやすいという観点から、1時間~6時間であることが好ましい。
[歯槽骨及び歯根膜の再生方法]
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生方法は、ゼラチンの架橋物(ゼラチン架橋物)を含有する歯槽骨及び歯根膜の再生材を、歯槽骨又は歯根膜の損傷部分に適用する工程を含む。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材の適用方法は、特に限定されるものではなく、歯槽骨又は歯根膜の損傷部分に歯槽骨及び歯根膜の再生材を埋植することに行うことができる。
 また、埋植前に、歯槽骨及び歯根膜の再生材を生理食塩水等により膨潤させてもよい。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材の使用量は、歯槽骨又は歯根膜の損傷部分の体積に応じて適宜調整することが好ましい。歯槽骨又は歯根膜の損傷部分の体積約50mmに対する、歯槽骨及び歯根膜の再生材の使用量は、0.5mg~1.5mgであることが好ましく、0.8mg~1.2mgであることがより好ましい。
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生方法は、歯槽骨及び歯根膜の再生材の適用前又は適用後に、移植細胞及び骨誘導剤からなる群より選択される少なくとも一方を、歯槽骨又は歯根膜の損傷部分へ適用する工程を含んでいてもよい。
 本開示の歯槽骨及び歯根膜の再生方法は、歯槽骨及び歯根膜の再生材の適用後に、歯槽骨及び歯根膜の再生材を適用した周辺の歯肉を縫合する工程を含んでいてもよい。
 以下、実施例により本開示の実施形態を詳細に説明する。ただし、本開示の実施形態は、以下の実施例に制限されるものではない。
(実施例1)
 組み換えゼラチンとして、国際公開第2008/103041号公報に記載されるCBE3を用意した。
 なお、CBE3の詳細は以下の通りである。
・分子量:51.6kDa
・アミノ酸残基数:571個
・RGD配列数:12個
・アミノ酸配列:配列番号1
GAP(GAPGLQGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPP)3G(配列番号1)
 CBE3を7.5質量%含有する水溶液を用意した。
 上記水溶液を、円筒形状の容器に流し込んだ後、凍結乾燥機に入れた。
 水溶液を-60℃で1時間以上凍結させ、真空下において-15℃38時間の一次乾燥、23℃2時間の二次乾燥を行い、スポンジ状のゼラチンを得た。
 スポンジ状のゼラチンをスクリーン粉砕機(クワドロ社製、コーミルU10)により、0.079inch(約2.0mm)、ついで0.040inch(約1.0mm)のスクリーンを用いて粉砕し、粉砕物を得た。
 ISO3310規格の試験ふるいを使用し、第16改正日本薬局方3.04節の第2法に記載の方法に順じて、粉砕物のふるい分けを行った。
 具体的には、目開き1400μmのふるいを通過し、且つ、目開き300μmのふるいに残留した画分を回収し、10mLガラスバイアル瓶(φ24.3mm、高さ46.5mm)に約0.09g充填した。
 ガラスバイアル瓶に充填した粉砕物をクリーンオーブン(日東理科工業株式会社製、NCO-500A600L-WS)に設置し、窒素雰囲気下において、135℃の加熱温度、5時間の加熱時間により、粉砕物の加熱を行い、粒子状のゼラチン架橋物からなる歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを得た。
(比較例1)
 歯槽骨及び歯根膜の再生材として、β型のリン酸三カルシウム(β-TCP)を用意した。
<<歯槽骨及び歯根膜の再生材の吸水率の測定>>
 まず、マイクロチューブ(以下、チューブという。)に、質量(w0)を測定したフィルターカップをセットした。
 次いで、500μLの水をフィルターカップに加え、ローテータにて2時間撹拌させた。
 攪拌後、チューブを25℃、6000×gの条件で1分間遠心を行い、水がフィルターカップから、チューブ内へ移動したことを確認した。フィルターカップの質量(w1)を再度測定し、以下の式を用いて残水量を算出した。
  残水量(mg):w1-w0
 次いで、チューブに、質量(w2)を測定した別のフィルターカップをセットし、歯槽骨及び歯根膜の再生材Aをフィルターカップへ10mg(質量:w3)充填した。
 次いで、500μLの水をフィルターカップへ加え、ローテータにて2時間撹拌させた。
 攪拌後、チューブを25℃、6000×gの条件で1分間遠心を行い、水がフィルターカップから、チューブ内へ移動したことを確認した。
 フィルターカップに残存した歯槽骨及び歯根膜の再生材Aの質量及びフィルターカップの質量の和(w4)を測定し、下記式(1)を用いて吸水率を算出したところ、523%であった。
  吸水率(%)=(w4-w2-(w1-w0))/w3×100・・・・(1)
<<歯槽骨及び歯根膜の再生材の酸分解残存率の測定>>
 マイクロチューブ(以下、チューブという。)を用意し、その質量(A)を測定した。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを15.0(±0.2)mgを秤量し(質量:B)、チューブへ充填した。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材A入りのチューブに、1モル/Lの塩酸を1.7mL添加し、37℃に設定したヒートブロックを用いて、3時間加熱した。
 加熱後、チューブを氷上に立て、酸分解反応を止め、あらかじめ4℃に設定した遠心器を用いて、10,000×gの条件で1分間遠心した。
 チューブ内において、歯槽骨及び歯根膜の再生材Aが沈殿していることを確認し、上清を吸い取り、あらかじめ氷上で冷やしておいた超純水を1mL添加して、上記と同一の条件で再度、遠心した。
 遠心後、上清を吸い取り、再度超純水を加え、上記と同一の条件で再度遠心した。
 遠心後、上清を吸い取り、歯槽骨及び歯根膜の再生材Aが充填されたチューブを-80℃の冷凍庫(日本フリーザー株式会社製、超低温フリーザーCLN-31UW)に1時間以上静置することによって、凍結した歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを得た。この歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを真空凍結乾燥機(東京理科器械株式会社製、FDU-1110に移し、真空度10Pa程度まで下がった状態で、16時間~24時間、真空凍結乾燥した。
 凍結乾燥後、凍結乾燥機から取り出し、空気中の水分を歯槽骨及び歯根膜の再生材Aが吸い取るのを防ぐため、すばやくチューブのキャップを閉めた。
 チューブの質量(C)を測定し、下記式(2)を用いて酸分解残存率を算出したところ、41質量%であった。
酸分解残存率(質量%)=(C-A)/B×100・・・・(2)
<<歯槽骨及び歯根膜の再生材の再生能の評価>>
 ラットに対して、2質量%イソフルラン(ファイザー製)の吸入麻酔を施し、ラットの意識が完全に消失したことを確認した後、口開器をセットした。
 7.5質量%ポビドンヨードスクラブ液(健栄製薬株式会社製)を用いてラットの口腔内の消毒を行い、ディスポーサブルスカルペル(フェザー安全剃刀株式会社製)を用いて、ラットの第1~第3臼歯部の歯肉を切開し、歯槽骨を露出させた。
 綿棒を用いてラットの切開部位を拭きとった後、生理食塩水(大塚製薬株式会社製)を滴下し、歯科用ドリル(長田電気工業株式会社製)を用いてラットの歯槽骨の一部を切削し、歯槽骨欠損部を形成した。歯槽骨欠損部における骨片は、ピンセット及び綿棒により除去した。
 歯槽骨欠損部の形成から24時間後、1.0mg±0.2mg秤量した実施例1の歯槽骨及び歯根膜の再生材Aに対して、上記生理食塩水を3μL滴下し、膨潤させ、歯槽骨欠損部に埋植した。
 糸付き縫合針で歯肉を縫合し、アロンアルファ(登録商標)A「三共」(東亞合成株式会社製)を用いて歯肉を接着した。縫合から24時間はラットに対して食事を与えなかった。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材の歯槽骨欠損部への埋植から6週間後、ラットに対して、上記2質量%イソフルランの吸入麻酔を施し、腹部大静脈を切断し、放血致死させた。
 放血致死させたラットから頭蓋骨を摘出し、トリミングにより、不要な肉、骨等を除去し、歯槽骨欠損部が含まれる組織試料を得た。
 上記組織試料を、10質量%中性緩衝ホルマリン液(富士フイルム和光純薬株式会社製)に浸漬させ、2日間、室温(25℃)で固定した。
 固定した組織試料は水洗後、専用カセットに収納し、80質量%エタノール(富士フイルム和光純薬株式会社製)に浸漬させ、脱脂し、2日間静置した。
 次いで、組織試料を脱灰液B(富士フイルム和光純薬株式会社製)に浸漬させた。
 組織試料を100質量%エタノールに1.5時間浸漬させ、キシレン(富士フイルム和光純薬株式会社製)に1.5時間浸漬させ、パラフィン(サクラファインテックジャパン株式会社製)に1.5時間浸漬させ、これを5回繰り返した。
 パラフィンにて組織試料を硬化させた後、ミクロトーム(大和光機工業株式会社製、リトラトームREM-710)を用いて、厚さ3μmの試験片にカットした。なお、上記試験片には、歯槽骨欠損部が含まれる。
 試験片をスライドガラスに載せ、50℃で乾燥した。
 スライドガラスをキシレンに浸漬後、100質量%エタノールへの5秒間の浸漬を6回行った。
 次いで、95質量%エタノールへの5秒間の浸漬を6回行った。
 更に、70質量%エタノールへの5秒間の浸漬を6回行った。
 次いで、試験片を水道水により水和し、ヘマトキシリン3G染色液(サクラファインテックジャパン株式会社製)に5分間浸漬させた後、0.1質量%エオシンY・エタノール溶液(富士フイルム和光純薬株式会社製)に1分間浸漬させた。
 次いで、試験片を70質量%エタノールへの5秒間の浸漬を6回行った。
 更に、95質量%エタノールへの5秒間の浸漬を6回行った。
 更に、100質量%エタノールへの5秒間の浸漬を6回行った。上記浸漬により試験片の脱水を行った。
 脱水後、試験片中のエタノールをキシレン(富士フイルム和光純薬株式会社製)により置換し、組織を透明化(透徹)し、マリノール750cps(武藤化学株式会社製)により封入した。
 ヘマトキシリン・エオジンにより、上記試験片を染色し、試験片を載せたスライドガラスをAperio versa(ライカ製)にセットし、キャリブレーションを行った後、撮像した。
 Aperio versaは、切片厚をmediumに設定した。
 Aperio versaによりスライドガラスの全体をスキャンし、画像を取得した。取得された画像から組織学的評価を行った。
 実施例1の歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを埋植した歯槽骨欠損部を含む試験片の画像を図1及び図2に示す。
 図1はAperio versaが備える対物レンズの倍率は20倍とした画像であり、図2は図1において四角で囲んだ部分を5.6倍に拡大した画像である。なお、図1において、四角で囲んだ部分右部は、歯槽骨欠損部の形成後、歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを埋植した部分である。図1及び図2において、歯槽骨を符号10、歯根膜を符号11、歯根を符号12で表す。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材を埋植しなかった以外は、上記方法と同様の方法により、歯槽骨欠損部を含む試験片の画像を取得し、図3及び図4に示す。
 図3はAperio versaが備える対物レンズの倍率は20倍とした画像であり、図4は図3において四角で囲んだ部分を5.6倍に拡大した画像である。なお、図3において、四角で囲んだ部分右部は、歯槽骨欠損部の形成後、歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを埋植しなかった部分である。図3及び図4において、歯槽骨を符号20、リンパ球浸潤箇所を符号21、歯根を符号22で表す。
 図2から、実施例1の歯槽骨及び歯根膜の再生材を埋植した歯槽骨欠損部を含む試験片においては、歯槽骨及び歯根膜の再生を確認することができる。
 また、図2と図4とを比較することにより、歯槽骨及び歯根膜の再生材を埋植しなかった歯槽骨欠損部を含む試験片に比べ、実施例1の歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを埋植した歯槽骨欠損部を含む試験片においては、炎症の発生が抑制されていることが分かる。図4では、歯槽骨の再生は確認できるが、歯根と歯槽骨の間にリンパ球が浸潤、炎症が発生しており、歯根膜は再生していないことが分かる。
 歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを、比較例1のβ-TCPに変更した以外は、上記方法と同様の方法により、歯槽骨欠損部を含む試験片の画像を取得し、図5及び図6に示す。
 図5はAperio versaが備える対物レンズの倍率は20倍とした画像であり、図6は図5において四角で囲んだ部分を2.5倍に拡大した画像である。なお、図5において、四角で囲んだ部分中央部は、歯槽骨欠損部の形成後、β-TCPを埋植した部分である。図5及び図6において、歯槽骨を符号30、リンパ球浸潤箇所を符号31、歯根を符号32で表す。
 図5及び図6から、比較例1のβ-TCPを埋植した歯槽骨欠損部を含む組織試料においては、歯槽骨及び歯根膜、いずれの再生も確認することができない。
 また、図2と図6とを比較することにより、比較例1のβ-TCPを埋植した歯槽骨欠損部を含む組織試料に比べ、実施例1の歯槽骨及び歯根膜の再生材Aを埋植した歯槽骨欠損部を含む組織試料においては、炎症の発生が抑制されていることが分かる。図6では、β-TCPの埋植部(歯根の右、歯槽骨の上の部分)を中心にリンパ球が浸潤しており、広範に炎症が発生していることが分かる。
 上記実験の結果を表1にまとめた。実施例1では、歯槽骨及び歯根膜が再生し、かつ炎症の発生が抑制された。再生材がない場合や比較例1と比べ、優れた再生効果が確認できた。
 2022年8月19日に出願された日本国特許出願第2022-131364号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に援用されて取り込まれる。
10、20、30:歯槽骨、11:歯根膜、21、31:リンパ球浸潤箇所、12、22、32:歯根

Claims (7)

  1.  ゼラチンの架橋物を含有する、歯槽骨及び歯根膜の再生材。
  2.  前記ゼラチンが、配列番号1に記載のアミノ酸配列からなるペプチド;配列番号1に記載のアミノ酸配列において1個若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、且つ生体親和性を有するペプチド;及び配列番号1に記載のアミノ酸配列における第4番目~第192番目のアミノ酸残基からなる部分アミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、且つ生体親和性を有するペプチド;からなる群より選択される1種以上である、請求項1に記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材。
  3.  前記ゼラチンの架橋物の吸水率が450%以上である、請求項1又は請求項2に記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材。
  4.  1モル/Lの塩酸を用いた3時間の分解処理による、前記ゼラチンの架橋物の残存率が75質量%以下である、請求項1又は請求項2に記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材。
  5.  ゼラチンを加熱し、架橋させ、ゼラチンの架橋物を得ることを含む、歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法。
  6.  前記架橋において、前記ゼラチンを100℃~170℃の温度で加熱する、請求項5に記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法。
  7.  前記架橋において、前記ゼラチンの加熱時間が、2時間~24時間である、請求項5又は請求項6に記載の歯槽骨及び歯根膜の再生材の製造方法。
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